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電鰻為什么會放電的原因分析

時間: 沙娣2 為什么

  要說起這個電鰻,可是潛水員的噩夢,因為這個家伙會放電,而且放出的電壓還很高,今天小編分享的是電鰻會放電的原因,希望對大家有所幫助。

  電鰻會放電的原因

  早在19世紀就有一名美國科學家對電鰻進行了解剖和測試,他發現電鰻的放電器官只是分布在身體兩側的部位。并且電鰻身體內的主要器官以及大部分身體,都被一種絕緣性能很好的構造給包裹住了。我們都知道水是一種優良的導體,所以電鰻在水中放電攻擊敵人的時候,電流會沿著水傳遞,而不是自己的身體。

  那么,在什么樣的情況下電鰻放電才會電到自己呢?答案就是在空氣中。一旦電鰻的身體離開了水,而身邊又沒有優良導體的情況下,電鰻放出來的電就只能靠著自己這個“不良導體”來傳遞。所以啊電鰻離不開水,就像瓜兒離不開秧。

  此外需要說明的是,很多人以為電鰻是出生在河流之中,甚至不少人都認為只有南美洲的亞馬遜河才有電鰻。我只能告訴你這樣的觀點都是錯誤的!電鰻最初的出生地是在海洋里,它們實際上是一種降河性洄游魚類,電鰻在海洋中出生,然后溯河到淡水河流中長大。

  另外電鰻也不僅僅只是在亞馬遜河流域才有,事實上電鰻的種類不止一種,分布的范圍也很廣泛。美洲電鰻和歐洲電鰻出生時在大西洋海域,然后回溯到亞馬遜河、圭亞那河、奧里諾科河等流域。至于其他的電鰻品種則分布于太平洋和印度洋海域。這些奇特的輻鰭魚綱生物會在水底找到昏暗的巖縫或者洞穴居住,白天呼呼大睡,晚上就帶著高壓電出門打獵,逮著誰電誰。

  電鰻釋放電流的強弱和電壓的高低,則主要看自身體型的大小。當電鰻不足1米的時候,隨著自己身體的生長電壓和電流都會增加。大部分的電鰻在長到1米以上的時候,電壓基本上就不再變化了,所變化的只是電流的強弱。當然,電鰻的電流只會隨著自己的成長而越來越強,畢竟自己身體上的“放電組件”越來越多了。而一條成年的美洲電鰻,一次性釋放出的電流足矣將一頭牛給電死。此外,它還可以在三米之外放電一次性殺死20條南美食人魚。

  電鰻的放電能力

  電鰻雖名為“鰻”,但并不是鰻的一種,它在生物分類上和鯰魚更為接近,皆置于骨鰾總目之下。電鰻的放電能力來自于它特化的肌肉組織所構成的放電體。肌肉組織幾乎都能放電,占其身長的80%以上,有數以千計的放電體。電鰻的頭部是負極,尾部是正極,每個放電體約可制造0.15伏特的電壓,而當數千個放電體一起全力放電時的電壓便高達600~800伏特,但這種高電壓只能維持非常短暫的時間,而且放電能力會隨著疲勞或衰老的程度而減退。電鰻能自由控制要放出什么程度的電力,一般認為電鰻放出低電力的目的是在警告、試探或偵測。

  電鰻之所以能不被自己或同類電到,那是因為電鰻體內的脂肪組織有很好的絕緣作用,而且電鰻本身已很適應微弱的帶電環境。

  一項最新的研究表明,電鰻可以利用此電流對獵物進行“遠程控制”,使躲藏著的魚類抽搐從而暴露自己的位置。電鰻的電流還會誘導獵物的肌肉不自主地收縮,從而使其癱瘓。美國田納西州范德比爾特大學生物學家肯尼斯·卡塔尼亞表示:“很明顯,電鰻比人類更早發明泰瑟槍(發射帶電鏢箭使人暫時不能動彈的武器)。

  電鰻的放電特性

  放電的能力

  電鰻發電是一種捕食和打擊敵害的手段,有時是一種生理需要。電鰻能隨意放電,自己掌握放電時間和強度,發電器最主要的樞紐是器官的神經部分。

  電鰻是魚類中放電能力最強的淡水魚類,輸出的電壓達300~800伏,因此電鰻有水中“高壓線”之稱。電鰻的發電器的基本構造與電鰩相類似,也是由許多電板組成的。它的發電器分布在身體兩側的肌肉內,身體的尾端為正極,頭部為負極,電流是從尾部流向頭部。當電鰻的頭和尾觸及敵體,或受到刺激影響時即可發生強大的電流。電鰻的放電主要是出于生存的需要。因為電鰻要捕獲其他魚類和水生生物,放電就是獲取獵物的一種手段。它所釋放的電量,能夠輕而易舉地把比它小的動物擊死,有時還會擊斃比它大的動物,如正在河里涉水的馬和游泳的牛也會被電鰻擊昏。

  電鰻放電時的平均電壓為350多伏,但也有過650伏的放電記錄。美洲電鰻的最大電壓竟達800多伏,這么強的電壓足以擊死一頭牛。電鰻放電時產生的電流是極微弱的,一般不到1安培;有時觀察到的電壓為500伏,電流為2安培,即功率為1000瓦的短時放電。雖然發出的是直流電,但放電頻率每秒可達300個脈沖。

  放電的損傷力

  放電的損傷力取決于鰻魚的大小和機體的狀況。當電鰻長不到1米時,電壓隨著電鰻的成長而增加。當長到1米后,只增加電流的強度。電鰻每秒鐘能放電50次,但連續放電后,電流逐漸減弱,10~15秒鐘后完全消失,休息一會后又能重新恢復放電能力。在水中3~6米范圍內,常有人觸及電鰻放出的電而被擊昏,甚至因此跌入水中而被淹死。

  依靠電來感知周圍環境

  電鰻尾部發出的電流,流向頭部的感受器,因此在它身體周圍形成一個弱電場。電鰻中樞神經系統中有專門的細胞來監視電感受器的活動,并能根據監視分析的結果指揮電鰻的行為,決定采取捕食行為或避讓行為或其它行為。有人曾經做過這樣一個實驗:在水池中放置兩根垂直的導線,放入電鰻,并將水池放在黑暗的環境里,結果發現電鰻總在導線中間穿梭,一點兒也不會碰導線;當導線通電后,電鰻迅速往后跑。這說明電鰻是靠“電感”來判斷周圍環境的。

  放電原理

  電鰻體內有一些細胞就像小型的疊層電池,當它被神經信號所激勵時,能陡然使離子流通過它的細胞膜。電鰻體內從頭到尾都有這樣的細胞,就像許多疊在一起的疊層電池。當產生電流時,所有這些電池(每個電池電壓約0.15伏)都串聯起來,這樣在電鰻的頭和尾之間就產生了很高的電壓。許多這樣的電池組又并聯起來,這樣就能在體外產生足夠大的電流。用這些電流足以將它的獵物或天敵擊暈或擊斃。淡水里的電魚需要更多的電池串聯在一起,因為淡水的電阻較大,產生同樣的電流需要更高的的電壓。

  電鰻自身不被電的原因

  電鰻的放電器官在身體的兩側,而且它大部分的身體或重要的器官都由絕緣性很高的構造包住,在水中就像是一個大電池。電流由電阻最小的通路經過,所以在水中放電時,電流會經由水(電阻比電鰻身體小)傳遞,電鰻并不會電到自已。但如果電鰻被抓到空氣中,因空氣的電阻比它身體的電阻更大,放電的話就會電到自已了。另外,如果電鰻受傷使兩側的絕緣體同時破損的話,放電時就會像兩條裸露的電線一樣發生短路的現象。

  捕食特點

  電鰻捕食的時候,首先悄悄地游近魚群,然后可連續放出電流,受到電擊的魚馬上暈厥過去,身體僵直,于是,電鰻乘機吞食它們。電鰻放電,有時也不一定是為了捕食,也可能是一種生理需要。被電鰻電死的魚,往往超過它們食用所需要的量,這給漁業生產帶來危害。

  南美洲土著居民利用電鰻連續不斷地放電后,需要經過一段時間休息和補充豐富的食物后,才能恢復原有的放電強度的特點,先將一群牛馬趕下河去,使電鰻被激怒而不斷放電,待電鰻放完電精疲力盡時,直接捕捉。


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